خط تولید صابون
در شیمی، صابون، نمک یک اسید چرپ است. صابون ها عمدتاً برای شستشو، حمام کردن و پاکیزگی استفاده می شوند ولی در ریسیدن پارچه هم از صابون ها استفاده می گردد و جز مهمی از روان سازها می باشد. صابون های تمیزکاری و تطهیر عمدتاً از جمع آوری روغن ها و چربی های گیاهی و حیوانی با محلول شدید آلکالین به دست می آیند. چربی ها و روغن ها ترکیبی از تری گلیسریدها هستند: سه مولکول اسید چرپی که به یک مولکول گلیسرول متصل شده اند.صابون ها با ایجاد امولسیون پایدار از چرکها، باعث ایجاد یک کلوئید امولسیون و در نتیجه مخلوط شدن آب و چربی و شسته شدن چربی ها میشوند.(قسمت باردار صابون چربی ها را در آب پخش میکند و با آب که قطبی است جاذبه برقرار مینماید و قسمت هیدروکربنی هم با چربی ها جاذبه ایجاد میکند.
مقدمه
صنعت صابون سازی ، ریشه در بیش از 2000 سال گذشته دارد. در حفاری های بمبئی یک کارخانه صابون سازی پیدا شده است. با این حال ، در میان بسیاری از صنایع شیمیایی ، هیچکدام همانند صنایع صابون سازی چنین تغییرات بنیادی در مواد اولیه شیمیایی خود تجربه نکرده اند. معمولا پذیرفته شده است که مصرف سرانه صابون نشان دهنده سطح زندگی افراد هر کشوری است.
صابون در واقع ، هیچ گاه کشف نشده، بلکه بتدریج از مواد خام قلیایی و چربی ها تحول یافته است. پلینی پدر ، ساخت صابون های نرم وسخت را در قرن اول شرح داده است، ولی تا قرن سیزدهم هیچ گاه صابون بمقدار کافی بطوری که بتوان به آن صنعت گفت، تولید نشد. تا اوایل دهه 1800 باور بر این بود که صابون مخلوطی مکانیکی از چربی و قلیاست.
تاریچه صابون
نمونه کارگاهی برای تولید صابون به روش سنتی
سپس شورول ، شیمیدان فرانسوی ، نشان داد که تشکیل صابون در واقع یک واکنش شیمیایی است. دومنیه ، کارهای وی را در زمینه بازیابی گلسیرین از مخلوطهای صابونی شده کامل کرد. تا پیش از کشف مهم لوبلان در زمینه تولید ارزان قیمت کربنات سدیم از کلرید سدیم ، نیاز به قلیا از طریق خیساندن خاکستر چوب ها یا تبخیر آبهایی مانند رودخانه نیل که بطور طبیعی قلیایی اند تامین می شد.
عوامل متعدد دیگری که در پیشرفت صنعت صابون سازی تاثیرگذار بوده اند، عبارتند از:
:: استفاده از رزین در دیگهای پخت صابون ( سال 1850 میلادی )
:: استفاده از سیلیکات سدیم توسط یک دانشمند انگلیسی ( سال 1870 میلادی )
:: هیدروژنیزه کردن روغنها و تهیه چربیهای مناسبتر جهت مصرف در صابون ( اوایل قرن 19 میلادی )
:: پیشرفت تکنولوژی در دوران جنگ جهانی اول و پس از آن
به کار بردن دستاوردهای علمی به موازات پیشرفت تکنولوژی در کارخانه ها سبب رشد سریع این صنعت در سال 1850 میلادی گردید.
1- صابون حمام و دستشویی ( صابون سخت ) : در این نوع صابون ها برای رعایت نکات بهداشتی مربوط به پوست بدن و موی سر مواد قلیایی را به حداقل کاهش داده مواد پر کننده ی طبیعی و خنثی مواد معطر رنگی و نرم کننده ای پوست نیز به آنها اضافه می شود .
انواع صابون از نظر نوع مصرف
2- صابون رخت شویی : این نوع صابونها از مواد چربی ارزان تهیه می شود اما امروز به علت استفاده از پاک کننده های غیر صابونی مصرف آنها کاهش یافته است نوعی صابون سیاه رنگ که از آن استفاده می شود نیز برای شستن لباس تهیه می شود صابون رخت شویی ممکن است به صورت براده پودر ( حتی مخلوط با پودر پاک کننده های غیر صابونی ) برای مصرف لباسشویی استفاده می شود.
3- صابون طبی : این صابون برای معالجه ی بیماری های جلدی عفونی و قارچهای پوستی تهیه می شود ودر آنها از موادی مانند اسید بوریک و اسید روی ، یدید ، کلرید جیوه 2 ، استتارت مس 2 ، قطران استفاده می شود .
4- صابونهای مخصوص ماشین لباسشویی : این نوع صابون ها حدود 5 الی 15 درصد مواد آلی در نقش حلال مانند تترا و اتیلن ، 1 و 1 و 1 تری کلرو اتان ، سیکلو هگزانول و مقداری نیز مواد امولسیون کننده و مواد افرودنی مورد نظر را در بردارند .
5- صابون های ساینده : این صابونها دارای 70 درصد پودر نرم سیلیسی ، 15 درصد آلومین مقداری پلی فسفات سدیم و کمی روغن کاج ( برای رفع بوی نامطبوع ) برای تمیز کردن سطح وسایل فلزی و اشیای دیگر کاربرد دارند معمولا برای پاک شدن رنگ فلز ، مقداری مواد اسیدی نیز استفاده می شود .
6- صابونهای مخصوص آبهای سخت : این نوع صابونها از چربیهای گیاهی مانند روغن نخل و نارگیل تهیه می شود و مواد افزودنی معینی از جمله فسفات های فلزات قلیایی را در بر دارند و در آب دریا خوب کف می کنند و از رو اهمیت ویژه ای دارند .
7- صابون شفاف : این نوع صابون دارای گلیسیرین ، قند و الکل می باشد و ظاهری شفاف ولی قدرت پاک کنندگی کمتری دارند.
8- صابون فلزات دیگر ، استئارت روی : به صورت پودر بسیار نرم و جذب کننده ی رطوبت بر ای تهیه ی پودر بچه کاربرد دارد.
9- استئارت مس ( ضد قارچ ) : صابون فلزات با اعداد اکسایش بالاتر از 2+ در آب نامحلول بوده و نقش گریس را دارد از این رو ارزش صنعتی دارد .
10- صابون آمونیوم : صابونی است که به تدریج گاز آمونیک آزاد می کند و در هوا به مرور تجزیه می شود و اسید چرب یا آمونیم هیدرو کسید کاربرد : برای تهیه امولسیون ها و تهیه ی شوینده های دست شویی ( توالت ) .
پیه ، ماده چرب اصلی در صابون سازی است. مقدار پیه مصرفی ، حدود سه چهارم کل روغن ها و چربی های مصرفی صنایع صابون سازی است و مخلوطی است از گلیسریدهایی که از آب کردن چربی جامد گاوی با بخار بدست می آید. این چربی جامد با بخار ، گوارش می شود و پیه روی آب تشکیل می گردد، بطوری که به راحتی می توان آنرا از روی آب جمع آوری کرد.
بمنظور افزایش انحلال پذیری صابون پیه را معمولا در داخل ظرف صابون سازی یا ظرف آبکافت با روغن نارگیل مخلوط می کنند. روغن دنبه (حدود 20 درصد) دومین ماده اولیه مهم در صابون سازی است. این روغن که منبع مهمی از گلیسریدهای چرب است، از حیوانات کوچک اهلی بدست می آید. تصفیه روغن از طریق آب کردن با بخار یا استخراج با حلال انجام می گیرد و اغلب بدون اختلاط با سایر چربی ها مخلوط می شود.
در برخی موارد به جای این روغن ها ، طی عملیاتی اسیدهای چرب آنها را استخراج و در صابون استفاده می کنند. روغن نارگیل از مدتها پیش حایز اهمیت بوده است. صابون روغن نارگیل سخت است و بخوبی کف می کند. این روغن حاوی نسبتهای زیادی از گلیسریدهای بسیار مطلوب اسید لاریک و اسید میرسیتیک است.
مواد اولیه صابون
نمایی از بخشی از خط تولید صابون (اکسترودر و برش و قالب زن)
مواد اولیه پس از ورود به واحد در انبار ذخیره و آنگاه بطور جداگانه توزین و وارد تانک های ذوب مربوطه (چربی، سودا، آب نمک) می گردند. عمل ذوب توسط بخار انجام م یگیرد و مواد توسط پمپ های انتقال به دیگ پخت صابون نسبتاً تکمیل گردد. پس از مرحله تولید چربی به صابون، به علت اینکه جرم حجمی صابون پخته شده کمتر (800 kg/m3) و گلیسیرین بیشتر (1276 kg/m3) فاز پائینی که شامل گلیسیرین است تخلیه و فاز بالایی وارد خشک کن می گردد. فاز حاوی گلیسیرین که با نمک و … آغشته است می تواند برای استحصال گلیسیرین مورد بازیابی قرار گیرد که چون عمل پرهزینه ای است معمولاً به همان صورت اولیه برای استفاده به کارخانه های کود شیمیایی فروخته م یشود.
شرح فرآیند تولید صابون
فاز وارد شده به خشک کن با از دست دادن رطوبت به صورت قطعات سفتی در آمده که پس از عبور از رنده مجدداً خرد شده آنگاه در سیلو ذخیره می گردد. پس از آن وارد میکسر شده همراه با اسانس و رنگ و دی اکسید تیتانیم و سیلیکات سدیم مخلوط می گردد. آنگاه جهت اختلاط بیشتر که باعث بالارفتن کیفیت صابون م یشود از دستگاه تری رول که سه غلتک افقی با حرکت در جهت مخالف است استفاده م یشود. صابون پس از عبور از تری رول به صورت صابون پخت شده با عبور از میز برش به قعطات مورد نظر بریده و سپس در ماشین پرس علامت مربوطه روی آن حک می گردد. آنها به قسمت بست هبندی رفته آماده ارائه به بازار م یگردد. مدت زمان لازم جهت پرکردن دیگ های پخت یک ساعت و تخلیه و شستشو نیم ساعت می باشد.
نمونه ای از اکسترودر تولید صابون
بد نیست بدانید کنترل کیفیت در سه مورد مواد اولیه، مواد نیم ساخته و محصول نهایی باید انجام گیرد.
نمونه ای از دستگاه بسته بندی صابون
http://www.isanat.com/guide/product-line/chemical-line/item/589-soap-production.html
ایران صنعت
منبع